基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)貝類麻痹性毒素的技術(shù)，尤其涉及一種基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]貝類麻痹性毒素是一種神經(jīng)毒素，來(lái)源于赤潮中的有毒藻類，當(dāng)有毒赤潮發(fā)生時(shí)貝類大量攝食有毒藻，使貝類體內(nèi)累積毒素，人們誤食后會(huì)引起中毒，甚至死亡。目前國(guó)內(nèi)貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法通常使用的是小鼠生物檢測(cè)法和傳統(tǒng)的Elisa試劑盒檢測(cè)方法。小鼠生物檢測(cè)法操作繁瑣，靈敏度不高，個(gè)體差異性大導(dǎo)致重現(xiàn)性低，使得毒性難以估計(jì)。傳統(tǒng)的Elisa試劑盒檢測(cè)方法所采用的檢測(cè)儀器為酶標(biāo)儀，存在著設(shè)備龐大而無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，并且酶聯(lián)反應(yīng)隨著孵化時(shí)間的不同存在差異，酶標(biāo)儀采用的分時(shí)檢測(cè)的方式便造成了孔間檢測(cè)結(jié)果的差異。因此，海洋水產(chǎn)品毒素檢測(cè)領(lǐng)域迫切需要一種能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)、操作簡(jiǎn)便并且檢測(cè)成本低廉的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法，該方法在貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，所述貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)包括:智能移動(dòng)設(shè)備、圖像采集固定架和試紙條；其中，圖像采集固定架的一側(cè)固定智能移動(dòng)設(shè)備，另一側(cè)固定試紙條；智能移動(dòng)設(shè)備的后攝像頭對(duì)準(zhǔn)試紙條，從而采集試紙條的圖像；該方法包括以下步驟:
(1)樣品前處理，制備貝類麻痹性毒素的待測(cè)樣品溶液，具體包括以下子步驟:
(1.1)取貝類生物，除去貝殼，用雙蒸水洗凈貝肉后均質(zhì)器均質(zhì)；
(1.2)稱取1g均質(zhì)后的樣品加入1ml提取液，得到混合溶液，所述提取液由異丙醇和乙酸按體積比5:2混合組成；
(1.3)室溫下，將步驟1.2得到的混合溶液振蕩均勻并過(guò)濾除雜，得到濾液；
(1.4)取100 μ I濾液作為待測(cè)樣品溶液；
(2)試紙條標(biāo)準(zhǔn)樣品加樣，具體包括以下子步驟:
(2.1)從標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液中取出100 μ 1，加入ρΗ=3.0的酸性水溶液配成2 μ g/ml的樣品儲(chǔ)液；所述標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液為濃度為100 μ g/ml的貝類麻痹性毒素；
(2.2)將步驟2.1制備好的2 μ g/ml的樣品儲(chǔ)液分別用緩沖液配制成濃度為100ng/ml、600ng/ml、500ng/ml、400ng/ml、300ng/ml、200ng/ml、10ng/ml、Ong/ml 的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液，每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液體積均為200 μ I ;所述緩沖液為貝類前處理液；
(2.3)檢查試紙條到期日期及內(nèi)置干燥劑袋，若干燥劑袋為藍(lán)色，則試紙條可用，若為粉紅色，則不能用于檢測(cè)； (2.4)每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液均取100 μ 1，分別滴于試紙條上的加樣墊；
(2.5)將試紙條置于室溫下，靜置30-60min后；
(3)確定試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，將步驟(2)中的試紙條顯色完畢后固定在圖像采集固定架上采集圖像進(jìn)行檢測(cè)，記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，具體包括以下子步驟:
(3.1)切割出每個(gè)試紙條上控制線與檢測(cè)線的子圖像，子圖像的像素范圍為1X 10 ;(3.2)將子圖像轉(zhuǎn)換至顏色空間RGB，提取子圖像中每個(gè)像素的G分量，并計(jì)算子圖像像素G分量的平均值；
(3.3)根據(jù)最小二乘法擬合曲線算法，擬合出G分量關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液濃度的標(biāo)定曲線，即試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線；
(4)檢測(cè)未知濃度的樣品溶液貝類麻痹性毒素濃度:將步驟1.4得到的待測(cè)樣品溶液加入試紙條上的加樣墊，重復(fù)步驟2.5-步驟3.2，得到在該待測(cè)樣品溶液濃度下的子圖像的G分量平均值，帶入步驟3.3得到的試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，計(jì)算出待測(cè)樣品溶液的貝類麻痹性毒素濃度。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了貝類麻痹性毒素現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，具有快速、同步、操作簡(jiǎn)便和能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明較現(xiàn)有的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法上，具有操作步驟簡(jiǎn)單，成本低廉，快速檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，克服現(xiàn)有方法無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的不足。根據(jù)以上優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明方法可廣泛用于海洋水產(chǎn)品毒素檢測(cè)的相關(guān)領(lǐng)域。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明所使用的貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明檢測(cè)貝類麻痹性毒素算法流程圖；
圖3是本發(fā)明檢測(cè)貝類麻痹性毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線圖；
圖中，智能移動(dòng)設(shè)備1、圖像采集固定架2、試紙條3。
【具體實(shí)施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但并不是限制本發(fā)明。
[0008]如圖1所示，本發(fā)明基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法，該方法在貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，所述貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)包括:智能移動(dòng)設(shè)備1、圖像采集固定架2和試紙條3 ;其中，圖像采集固定架2的一側(cè)固定智能移動(dòng)設(shè)備1，另一側(cè)固定試紙條3 ;智能移動(dòng)設(shè)備I的后攝像頭對(duì)準(zhǔn)試紙條3，從而采集試紙條3的圖像，智能移動(dòng)設(shè)備I可以采用具有攝像頭的手機(jī)；該方法包括以下步驟:
(1)樣品前處理，制備貝類麻痹性毒素的待測(cè)樣品溶液，具體包括以下子步驟:
(1.1)取貝類生物，除去貝殼，用雙蒸水洗凈貝肉后均質(zhì)器均質(zhì)；
(1.2)稱取1g均質(zhì)后的樣品加入1ml提取液，得到混合溶液，所述提取液由異丙醇和乙酸按體積比5:2混合組成；
(1.3)室溫下，將步驟1.2得到的混合溶液振蕩均勻并過(guò)濾除雜，得到濾液；
(1.4)取100 μ I濾液作為待測(cè)樣品溶液；
(2)試紙條3標(biāo)準(zhǔn)樣品加樣，具體包括以下子步驟: (2.1)從標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液中取出100 μ 1，加入ρΗ=3.0的酸性水溶液配成2 μ g/ml的樣品儲(chǔ)液；所述標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液為濃度為100 μ g/ml的貝類麻痹性毒素；
(2.2)將步驟2.1制備好的2 μ g/ml的樣品儲(chǔ)液分別用緩沖液配制成濃度為100ng/ml、600ng/ml、500ng/ml、400ng/ml、300ng/ml、200ng/ml、10ng/ml、Ong/ml 的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液，每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液的體積均為200 μ I ;所述緩沖液為貝類前處理液；
(2.3)檢查試紙條3到期日期及內(nèi)置干燥劑袋，若干燥劑袋為藍(lán)色，則試紙條3可用，若為粉紅色，則不能用于檢測(cè)；
(2.4)每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液均取100 μ 1，分別滴于試紙條3上的加樣墊，切勿移動(dòng)試紙條3 ；
(2.5)將試紙條3置于室溫下，靜置30-60min后，觀察試紙條3的控制線與檢測(cè)線顏色變化；
(3)確定試紙條3檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，將步驟(2)中的試紙條3顯色完畢后固定在圖像采集固定架2上采集圖像進(jìn)行檢測(cè)，記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，如圖2所示，具體包括以下子步驟:
(3.1)切割出每個(gè)試紙條3上控制線與檢測(cè)線的子圖像，子圖像的像素范圍為10X10 ;
(3.2)將子圖像轉(zhuǎn)換至顏色空間RGB，提取子圖像中每個(gè)像素的G分量，并計(jì)算子圖像像素G分量的平均值；
(3.3)根據(jù)最小二乘法擬合曲線算法，擬合出G分量關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液濃度的標(biāo)定曲線，即試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，曲線為y=0.07317x+129.6，x為標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液濃度，y為G分量像素值，如圖3所示；
(4)檢測(cè)未知濃度的樣品溶液貝類麻痹性毒素濃度:將步驟1.4得到的待測(cè)樣品溶液加入試紙條3上的加樣墊，重復(fù)步驟2.5-步驟3.2，得到在該待測(cè)樣品溶液濃度下的子圖像的G分量平均值，帶入步驟3.3得到的試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，計(jì)算出待測(cè)樣品溶液的貝類麻痹性毒素濃度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法，該方法在貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，所述貝類麻痹性毒素檢測(cè)系統(tǒng)包括:智能移動(dòng)設(shè)備、圖像采集固定架和試紙條；其中，圖像采集固定架的一側(cè)固定智能移動(dòng)設(shè)備，另一側(cè)固定試紙條；智能移動(dòng)設(shè)備的后攝像頭對(duì)準(zhǔn)試紙條，從而采集試紙條的圖像；該方法包括以下步驟: (1)樣品前處理，制備貝類麻痹性毒素的待測(cè)樣品溶液，具體包括以下子步驟: (1.1)取貝類生物，除去貝殼，用雙蒸水洗凈貝肉后均質(zhì)器均質(zhì)； (1.2)稱取1g均質(zhì)后的樣品加入1ml提取液，得到混合溶液，所述提取液由異丙醇和乙酸按體積比5:2混合組成； (1.3)室溫下，將步驟1.2得到的混合溶液振蕩均勻并過(guò)濾除雜，得到濾液； (1.4)取100 μ I濾液作為待測(cè)樣品溶液； (2)試紙條標(biāo)準(zhǔn)樣品加樣，具體包括以下子步驟: (2.1)從標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液中取出100 μ 1，加入ρΗ=3.0的酸性水溶液配成2 μ g/ml的樣品儲(chǔ)液；所述標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液為濃度為100 μ g/ml的貝類麻痹性毒素； (2.2)將步驟2.1制備好的2 μ g/ml的樣品儲(chǔ)液分別用緩沖液配制成濃度為100ng/ml、600ng/ml、500ng/ml、400ng/ml、300ng/ml、200ng/ml、10ng/ml、Ong/ml 的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液，每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液的體積均為200 μ I ;所述緩沖液為貝類前處理液； (2.3)檢查試紙條到期日期及內(nèi)置干燥劑袋，若干燥劑袋為藍(lán)色，則試紙條可用，若為粉紅色，則不能用于檢測(cè)； (2.4)每種濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液均取100 μ 1，分別滴于試紙條上的加樣墊； (2.5)將試紙條置于室溫下，靜置30-60min后； (3)確定試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，將步驟(2)中的試紙條顯色完畢后固定在圖像采集固定架上采集圖像進(jìn)行檢測(cè)，記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析處理，具體包括以下子步驟: (3.1)切割出每個(gè)試紙條上控制線與檢測(cè)線的子圖像，子圖像的像素范圍為1X 10 ;(3.2)將子圖像轉(zhuǎn)換至顏色空間RGB，提取子圖像中每個(gè)像素的G分量，并計(jì)算子圖像像素G分量的平均值； (3.3)根據(jù)最小二乘法擬合曲線算法，擬合出G分量關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)樣品檢測(cè)液濃度的標(biāo)定曲線，即試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線； (4)檢測(cè)未知濃度的樣品溶液貝類麻痹性毒素濃度:將步驟1.4得到的待測(cè)樣品溶液加入試紙條上的加樣墊，重復(fù)步驟2.5-步驟3.2，得到在該待測(cè)樣品溶液濃度下的子圖像的G分量平均值，帶入步驟3.3得到的試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線，計(jì)算出待測(cè)樣品溶液的貝類麻痹性毒素濃度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于圖像分析的貝類麻痹性毒素檢測(cè)方法，該方法首先進(jìn)行樣品前處理，制備貝類麻痹性毒素的待測(cè)樣品溶液；然后配置標(biāo)準(zhǔn)品溶液，使用試紙條；之后通過(guò)檢測(cè)圖像采集，圖像分析，計(jì)算檢測(cè)試紙條顏色圖像RGB空間中G分量的像素值，再通過(guò)最小二乘法擬合出試紙條檢測(cè)貝類麻痹性毒素的標(biāo)定曲線；通過(guò)分析待測(cè)樣品溶液在試紙條上的控制線與檢測(cè)線的子圖像G分量像素值，帶入標(biāo)定曲線，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)樣品溶液貝類麻痹性毒素濃度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了貝類麻痹性毒素的定量檢測(cè)，具有操作步驟簡(jiǎn)單，快速檢測(cè)，能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N21-78
【公開號(hào)】CN104777159
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510111630
【發(fā)明人】王平, 方佳如, 鄒瞿超, 蘇凱麒, 邱先鑫, 周潔, 黎洪波, 胡寧
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日